Oпределение температуропроводности прозрачных материалов новым термографическим экспресс-способом

Теплофизические характеристики неметаллических материалов (в частности, теплопроводность и температуропроводность) обуславливают их теплоизоляционные свойства, качество обработки в различных лазерных технологиях, а также существенно влияют на оптическую прочность материалов силовой оптики. Определение теплофизических характеристик традиционными способами требует трудоемкого изготовления образцов определенных размеров и двустороннего доступа к ним, что лишает возможности неразрушающего контроля крупных заготовок и готовых изделий. В работе описан неразрушающий термографический способ измерения коэффициента температуропроводности прозрачных и полупрозрачных материалов, не требующий вырезки образцов из объекта контроля и двустороннего доступа к нему. Для увеличения коэффициентов поглощения и испускания видимого и инфракрасного излучения доступной поверхности использовали тонкие непрозрачные покрытия или мишени диаметром несколько десятых миллиметра. Способ был протестирован на 8 оптически прозрачных полимерных, аморфных и кристаллических материалах, отличающихся составом, спектральными характеристиками поглощения света, состоянием поверхности и перекрывающих около 2 порядков величины по коэффициенту температуропроводности. Описанная методика продемонстрировала малую случайную погрешность (0.5% для полиметилметакрилата, 1.1% для поликарбоната, 2.3% для плавленого кварца, 3.3% для монокристаллического NaCl) при быстродействии ~10 с, что позволяет использовать ее для экспресс-диагностики вновь создаваемых теплозащитных материалов и элементов силовой оптики.
  Автор:  Ю. И. Головин, А. И. Тюрин, Д. Ю. Головин, А. А. Самодуров
Ключевые слова:  коэффициент температуропроводности, термография, точечный ступенчатый лазерный нагрев, оптически прозрачные материалы
Стр:  267